Synapse

Généralités

Le terme synapse ne doit pas être confondu avec celui d'éphapse, qui est le contact anormal et latéral entre deux axones.

Pour toutes les synapses, le point de jonction permet le transfert d'informations d'un neurone à un autre neurone, ou d'un neurone à une cellule effectrice.

Les cellules effectrices se regroupent pour composer un tissu ayant lui-même une capacité effectrice.
Exemples de tissu effecteur : le muscle et les glandes.
Dans le premier cas, les synapses présentent des terminaisons neuromusculaires, dans le deuxième cas il s'agit de terminaisons neuroglandulaires.

La grande majorité des neurones sont à la fois présynaptiques et postsynaptiques : ceci signifie qu'ils reçoivent l'influx nerveux (information) de la part de certains neurones, et qu'ils envoient cet influx nerveux vers d'autres neurones.
Chaque neurone, qui est lui-même stimulé par le même nombre de neurones, est composé de 1000 à 10 000 terminaisons nerveuses constituant les synapses.

SELON LES COMPOSANTS DES NEURONES ENTRE LESQUELS CIRCULE L'INFLUX NERVEUX, ON DISTINGUE :

• La synapse axo-dendritique, entre les corpuscules de la fin d'un neurone, et les dendrites (« bras du neurone »)
   
• La synapse axo-somatique, entre les corpuscules de la fin du neurone, et le corps de la cellule composant un autre neurone
   
• La synapse axo-axonale, entre les axones de deux neurones consécutifs
   
• La synapse dendro-dendritique, entre les dendrites de deux neurones consécutifs
   
• La synapse dendro-somatique entre les dendrites, et les corps cellulaires
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Les synapses dendrodendritiques, axo-axonales et dendro-somatiques sont plus rares. Leur fonctionnement et leur rôle ne sont toujours pas complètement élucidés.

LA CLASSIFICATION DES SYNAPSES SE FAIT ÉGALEMENT SELON LEUR MODE DE FONCTIONNEMENT

On distingue :

La synapse chimique qui libère ou reçoit des neurotransmetteurs (sortes d'hormones de nature neurologique).

Le mode de fonctionnement de la synapse chimique est basé sur celui des canaux ioniques qui induisent ou pas la permabilité de la membrane plasmique (la membrane du neurone).
La synapse chimique est composée d'un corpuscule nerveux terminal du neurone présynaptique, que l'on appelle également le transmetteur. Celui-ci contient des petites vésicules synaptiques en suspension dans le cytoplasme : il s' agit de petits sacs qui contiennent eux-mêmes des milliers de molécules des neurotransmetteurs. L'autre région est une région réceptrice sur laquelle se trouvent des récepteurs spécifiques (généralement de plusieurs types). Chaque type de récepteurs correspond à un neurotransmetteur en particulier. Ces récepteurs sont situés soit sur la membrane d'une dendrite, soit sur le corps cellulaire des neurones postsynaptiques. Entre les deux régions se trouve la fente synaptique suffisamment large pour qu'il n'y ait aucun contact entre les deux régions. Cet espace qui n'est pas vide (il est rempli de liquide interstitiel) est d'environ 30 à 50 nm.

La transmission de l'influx nerveux dans la synapse chimique se fait de la façon suivante : on constate la libération, puis la diffusion et la liaison du neurotransmetteur à son récepteur spécifique. Par rapport à la synapse électrique, la synapse chimique est unidirectionnelle, c'est-à-dire que l'influx nerveux ne peut passer que dans un seul sens. On parle également de communication unidirectionnelle.
Quand l'influx nerveux arrive à la fin du corpuscule nerveux terminal du neurone présynaptique, il entraîne une série de mécanismes aboutissant à la libération des neurotransmetteurs. Ces neurotransmetteurs traversent la fente synaptique et viennent bouleverser la membrane postsynaptique, en se liant aux récepteurs postsynaptiques. À partir de cet instant, les canaux à calcium s'ouvrent dans le corpuscule nerveux terminal du neurone présynaptique, entraînant une dépolarisation de la membrane et une ouverture des canaux à sodium et des canaux à calcium (pour les spécialistes  : voltages-dépendants). Les ions calcium passent du liquide interstitiel qui se trouve dans la fente synaptique vers l'intérieur du corpuscule nerveux terminal.
Après cette étape, on constate la libération des neurotransmetteurs (par exocytose). L'arrivée d'ions calcium provoque la fusion des vésicules synaptiques avec la membrane de l'axone présynaptique et de ce fait, la libération du neurotransmetteur dans la fente synaptique. Le calcium se retire ou est absorbé par les mitochondries. Quelquefois il est éjecté à l'extérieur par une pompe à calcium.
La troisième étape est la liaison du neurotransmetteur aux récepteurs postsynaptiques.
La quatrième étape est constituée par l'ouverture des canaux ioniques de la membrane postsynaptique qui permet le passage de l'influx nerveux.

L'effet des neurotransmetteurs cesse, à partir de moment où celui-ci est « nettoyé » de la membrane postsynaptique.
Les neurotransmetteurs semblent exercer leurs effets pendant quelques millisecondes après lesquelles, selon le type de neurotransmetteurs, on constate les phénomènes suivants :

• la dégradation du neurotransmetteur par intervention d'enzymes présentes dans la fente synaptique
   
• le retrait du neurotransmetteur de la fente synaptique par captage dans un corpuscule présynaptique où le neuromédiateur est détruit par des enzymes (exemple de la noradrénaline)
   
• la diffusion du neurotransmetteur à l'extérieur de la synapse mettant ainsi fin aux effets du neurotransmetteur.

La synapse électrique est une jonction ouverte, c'est-à-dire qu'il existe une communication entre les deux neurones par l'intermédiaire de canaux de nature protéique. Les ions n'ont pas besoin, comme dans le cas des synapses chimiques, d'emprunter des canaux ioniques. Ils passent directement d'un neurone à un autre, modifiant les charges électriques des membranes, déclenchant le passage de l'influx nerveux (pour les spécialistes : grâce à une dépolarisation).
La transmission à travers ce type de synapse est très rapide (quelques microsecondes). D'autre part, la communication est soit dans une seule direction, soit dans les deux (bidirectionnelle).
Les synapses électriques représentent une conduction électrique automatique, entraînant des excitations elles-mêmes automatiques et rythmiques (cardiaques par exemple). Elles sont en quelque sorte des synapses primitives. On les retrouve chez l'embryon ou au cours des premiers stades de développement du neurone, permettant ainsi l'échange de signaux adaptant les liaisons entre les neurones. Par la suite, ce type de synapse est remplacé par la synapse chimique mais reste prépondérant dans certains types de tissu non nerveux (muscle cardiaque, muscles lisses). 

Photo de couverture : 3d rendered illustration of an-active receptor – 425 – Sebastian-Kaulitzki – Shutterstock.com
Illustrations – schémas : Vulgaris Médical